1. Magnetismus
Experimente zeigen, dass jedes Material in einem äußeren Magnetfeld mehr oder weniger stark magnetisiert werden kann, der Grad der Magnetisierung ist jedoch unterschiedlich. Entsprechend den Eigenschaften des Materials im externen Magnetfeld kann das Material in fünf Kategorien eingeteilt werden: paramagnetisches Material, diamagnetisches Material, ferromagnetisches Material, ferrimagnetisches Material und antiferromagnetisches Material. Wir bezeichnen paramagnetische und diamagnetische Materialien als schwach magnetische Materialien und ferromagnetische und ferrimagnetische Materialien als stark magnetische Materialien.
2. Magnetische Materialien
Weichmagnetische Materialien: können mit dem kleinsten äußeren Magnetfeld die maximale Magnetisierungsintensität erreichen und sind magnetische Materialien mit niedriger Koerzitivfeldstärke und hoher magnetischer Permeabilität. Weichmagnetische Materialien lassen sich leicht magnetisieren und leicht entmagnetisieren. Zum Beispiel Weichferrite und amorphe nanokristalline Legierungen.
Hartmagnetische Materialien: Auch permanentmagnetische Materialien genannt, beziehen sich auf Materialien, die schwer zu magnetisieren und nach der Magnetisierung schwer zu entmagnetisieren sind. Ihr Hauptmerkmal ist eine hohe Koerzitivfeldstärke, einschließlich permanentmagnetischer Materialien aus seltenen Erden, permanentmagnetischen Metallmaterialien und permanentmagnetischen Ferriten.
Funktionelle magnetische Materialien: hauptsächlich magnetostriktive Materialien, magnetische Aufzeichnungsmaterialien, magnetoresistive Materialien, magnetische Blasenmaterialien, magnetooptische Materialien, magnetische Filmmaterialien usw.
3. NdFeB-Permanentmagnetmaterialien
Gesinterte NdFeB-Permanentmagnetmaterialien basieren auf einem pulvermetallurgischen Verfahren. Nach dem Schmelzen wird die Legierung zu Pulver verarbeitet und in einem Magnetfeld zu gepressten Embryonen gepresst. Die gepressten Embryonen werden unter Inertgas oder Vakuum gesintert, um eine Verdichtung zu erreichen
Um die Koerzitivkraft des Magneten zu verbessern, ist normalerweise eine Alterungswärmebehandlung erforderlich, und nach der Nachbearbeitung und Oberflächenbehandlung wird das fertige Produkt erhalten.
Gebundenes NdFeB ist eine Mischung aus Permanentmagnetpulver und Gummi mit guten Wickeleigenschaften oder harten und leichten Kunststoffen, Gummi und anderen Verbindungsmaterialien, die je nach Benutzeranforderungen direkt zu Permanentmagnetteilen verschiedener Formen geformt werden.
Heißgepresstes NdFeB kann ähnliche magnetische Eigenschaften wie gesintertes NdFeB erreichen, ohne dass schwere Seltenerdelemente hinzugefügt werden müssen. Es bietet die Vorteile einer hohen Dichte, einer hohen Orientierung, einer guten Korrosionsbeständigkeit, einer hohen Koerzitivkraft und einer nahezu endgültigen Umformung, aber die mechanischen Eigenschaften sind nicht gut und die Verarbeitungskosten sind aufgrund des Patentmonopols hoch.
4. Remanenz (Br)
bezieht sich auf die magnetische Induktionsintensität eines gesinterten NdFeB-Magneten, nachdem ein Magnet in einer geschlossenen Kreislaufumgebung bis zur technischen Sättigung magnetisiert und das externe Magnetfeld entfernt wurde. Für den Laien kann es vorübergehend als die Magnetkraft des Magneten nach der Magnetisierung verstanden werden. Die Einheiten sind Tesla (T) und Gauss (Gs), 1GS=0.0001T.
5. Zwangskraft(Hcb)
Wenn der Magnet umgekehrt magnetisiert ist, wird der Wert der umgekehrten Magnetfeldstärke, der erforderlich ist, um die magnetische Induktionsintensität auf Null zu bringen, magnetische Koerzitivkraft genannt. Allerdings ist die Magnetisierungsintensität des Magneten zu diesem Zeitpunkt nicht Null, sondern das angelegte umgekehrte Magnetfeld und die Magnetisierungsintensität des Magneten heben sich gegenseitig auf. Wenn zu diesem Zeitpunkt das äußere Magnetfeld entfernt wird, weist der Magnet immer noch bestimmte magnetische Eigenschaften auf. 1A/m=(4T/1000)0e,1 0e =(1000/4T)A/m.
6. Eigene Zwangskraft(Hcj)
Die umgekehrte magnetische Feldstärke, die erforderlich ist, um die Magnetisierungsintensität des Magneten auf Null zu reduzieren, wird als intrinsische Koerzitivfeldstärke bezeichnet. Die Klassifizierung magnetischer Materialqualitäten basiert auf der Größe ihrer intrinsischen Koerzitivkraft. Niedrige Koerzitivkraft N, mittlere Koerzitivkraft M, hohe Koerzitivkraft H, ultrahohe Koerzitivkraft UH, extrem hohe Koerzitivkraft EH und höchste Koerzitivkraft TH.
7. Maximales magnetisches Energieprodukt (BH)max
Stellt die magnetische Energiedichte dar, die durch den Raum zwischen den beiden Magnetpolen des Magneten entsteht, d. h. die statische magnetische Energie pro Volumeneinheit des Luftspalts, die dem Maximalwert des Produkts von B und H entspricht. Seine Größe gibt direkt an die Leistung des Magneten. Unter den gleichen Bedingungen, d. h. gleicher Größe, gleicher Polzahl und gleicher Magnetisierungsspannung, ist der durch die magnetischen Teile mit hohem magnetischem Energieprodukt erhaltene Oberflächenmagnetismus ebenfalls hoch, jedoch bei gleichem (BH)max-Wert. Der Gehalt an B. und Hcj hat folgende Auswirkungen auf die Magnetisierung:
Br ist hoch, Hcj ist niedrig: Bei gleicher Magnetisierungsspannung kann ein höherer Oberflächenmagnetismus erhalten werden;
Br ist niedrig, Hcj ist hoch: Um den gleichen Oberflächenmagnetismus zu erhalten, ist eine höhere Magnetisierungsspannung erforderlich.
8. Sl-System und CGS-System
Das heißt, das Internationale Einheitensystem und das Gaußsche Einheitensystem, genau wie der Unterschied zwischen „Meter“ und „Meile“ in der Längeneinheit. Zwischen dem Internationalen Einheitensystem und dem Gaußschen Einheitensystem besteht eine gewisse komplexe Umrechnungsbeziehung.
9. Curie-Temperatur
Es ist die Temperatur, bei der sich das magnetische Material zwischen Ferromagneten und Paramagneten ändert. Wenn sie niedriger als die Curie-Temperatur ist, wird das Material zu einem Ferromagneten, und das mit dem Material verbundene Magnetfeld lässt sich nur schwer ändern. Wenn die Temperatur höher als die Curie-Temperatur ist, wird das Material zu einem Paramagneten, und das Magnetfeld des Magneten kann sich leicht mit der Änderung des umgebenden Magnetfelds ändern.
Die Curie-Temperatur stellt die theoretische Betriebstemperaturgrenze des magnetischen Materials dar. Die Curie-Temperatur von NdFeB beträgt etwa 320-380 Grad Celsius. Die Höhe des Curie-Punktes hängt mit der Kristallstruktur zusammen, die beim Sintern des Magneten entsteht.
Wenn die Temperatur die Curie-Temperatur erreicht, bewegen sich einige Moleküle im Magneten heftig und es kommt zu einer Entmagnetisierung, die irreversibel ist. Der Magnet kann nach der Entmagnetisierung wieder magnetisiert werden, die Magnetkraft nimmt jedoch deutlich ab und kann nur noch etwa 50 % des Originals erreichen.
10. Arbeitstemperatur
Die maximale Arbeitstemperatur von gesintertem NdFeB ist viel niedriger als seine Curie-Temperatur. Wenn die Temperatur innerhalb des Arbeitstemperaturbereichs ansteigt, nimmt die Magnetkraft ab, aber der größte Teil der Magnetkraft erholt sich nach dem Abkühlen.
Der Zusammenhang zwischen Arbeitstemperatur und Curie-Temperatur: Je höher die Curie-Temperatur, desto höher ist die Arbeitstemperatur des magnetischen Materials und desto besser ist die Temperaturstabilität. Das Hinzufügen von Elementen wie Kobalt, Terbium und Dysprosium zu den Rohmaterialien von gesintertem NdFeB kann dessen Curie-Temperatur erhöhen, sodass Produkte mit hoher Koerzitivkraft (H, SH, ...) im Allgemeinen Dysprosium enthalten.
Die maximale Betriebstemperatur von gesintertem NdFeB hängt von seinen eigenen magnetischen Eigenschaften und der Wahl der Arbeitspunkte ab. Bei demselben gesinterten NdFeB-Magneten gilt: Je geschlossener der Arbeitsmagnetkreis ist, desto höher ist die maximale Betriebstemperatur des Magneten und desto stabiler ist die Leistung des Magneten. Daher ist die maximale Betriebstemperatur des Magneten kein fester Wert, sondern variiert mit dem Grad der Schließung des Magnetkreises.
11. Magnetfeldausrichtung
Magnetische Materialien werden in zwei Kategorien unterteilt: isotrope Magnete und anisotrope Magnete. Isotrope Magnete haben in jeder Richtung die gleichen magnetischen Eigenschaften und können beliebig angezogen werden; Anisotrope Magnete haben in verschiedenen Richtungen unterschiedliche magnetische Eigenschaften. Die Richtung, in der sie die besten magnetischen Eigenschaften erzielen können, wird Orientierungsrichtung des Magneten genannt.
Ein quadratisch gesinterter NdFeB-Magnet weist die größte Magnetfeldstärke nur in der Orientierungsrichtung auf, während die Magnetfeldstärke in den anderen beiden Richtungen viel kleiner ist. Wenn es bei der Herstellung magnetischer Materialien zu einem Orientierungsprozess kommt, handelt es sich um anisotrope Magnete. Gesintertes NdFeB wird im Allgemeinen durch Magnetfeldorientierung geformt und gepresst und ist daher anisotrop. Daher ist es notwendig, vor der Produktion die Orientierungsrichtung, also die zukünftige Magnetisierungsrichtung, zu bestimmen. Die Magnetfeldorientierung von Pulvern ist eine der Schlüsseltechnologien für die Herstellung von Hochleistungs-NdFeB. , (Gebundenes NdFeB ist sowohl isotrop als auch anisotrop)
12. Oberflächenmagnetismus
Bezieht sich auf die Intensität der magnetischen Induktion an einem bestimmten Punkt auf der Oberfläche des Magneten (der Oberflächenmagnetismus in der Mitte und am Rand des Magneten ist unterschiedlich). Dabei handelt es sich um den Lehrwert, der durch den Kontakt zwischen dem Gaussmeter und einer bestimmten Oberfläche des Magneten gemessen wird, nicht um die gesamten magnetischen Eigenschaften des Magneten.
13. Magnetischer Fluss
Nehmen Sie an, dass es in einem gleichmäßigen Magnetfeld mit der magnetischen Induktionsintensität B eine Ebene mit der Fläche S gibt, die senkrecht zur Richtung des Magnetfelds steht. Das Produkt aus der magnetischen Induktionsintensität B und der Fläche S wird als magnetischer Fluss bezeichnet, der durch diese Ebene verläuft und als magnetischer Fluss bezeichnet wird, mit dem Symbol „$“ und der Einheit Weber (Wb). Der magnetische Fluss ist eine physikalische Größe, die die Verteilung des Magnetfelds darstellt. Es ist ein Skalar, hat aber positive und negative Werte, die nur seine Richtung darstellen. 中{{0}}B·S. Wenn zwischen den vertikalen Ebenen von S und B ein Winkel besteht, gilt 中=B:S:cos0.
14. Galvanisieren
Gesintertes NdFeB-Permanentmagnetmaterial wird im Pulvermetallurgieverfahren hergestellt. Es handelt sich um ein Pulvermaterial mit sehr starker chemischer Aktivität. Im Inneren befinden sich winzige Poren und Hohlräume. Es korrodiert und oxidiert leicht an der Luft. Daher muss vor der Verwendung eine strenge Oberflächenbehandlung durchgeführt werden. Galvanisieren ist eine ausgereifte Methode zur Behandlung von Metalloberflächen und wird häufig eingesetzt.
Die am häufigsten verwendeten Beschichtungen für starke NdFeB-Magnete sind Verzinkung und Nickelbeschichtung. Sie weisen offensichtliche Unterschiede in Aussehen, Korrosionsbeständigkeit, Lebensdauer, Preis usw. auf:
Unterschied beim Polieren: Die Vernickelung ist beim Polieren der Verzinkung überlegen und sieht heller aus. Diejenigen, die hohe Anforderungen an das Erscheinungsbild des Produkts stellen, entscheiden sich im Allgemeinen für die Vernickelung, während einige Magnete nicht freiliegend sind, und diejenigen, die relativ geringe Anforderungen an das Erscheinungsbild des Produkts haben, entscheiden sich im Allgemeinen für die Verzinkung.
Unterschied in der Korrosionsbeständigkeit: Zink ist ein aktives Metall, das mit Säure reagieren kann, daher ist seine Korrosionsbeständigkeit schlecht; Nach der Oberflächenbehandlung mit Nickelbeschichtung ist die Korrosionsbeständigkeit höher und der Unterschied in der Lebensdauer: Aufgrund der unterschiedlichen Korrosionsbeständigkeit ist die Lebensdauer der Verzinkung geringer als die der Nickelbeschichtung, was sich hauptsächlich darin äußert, dass die Oberflächenbeschichtung einfach ist nach längerem Gebrauch abfallen, wodurch der Magnet oxidiert und dadurch die magnetische Leistung beeinträchtigt wird.
Härteunterschied: Die Vernickelung ist höher als die Verzinkung. Während des Gebrauchs können Kollisionen und andere Situationen, die dazu führen, dass der starke NdFeB-Magnet abfällt und zerbricht, weitgehend vermieden werden. Preisunterschied: In dieser Hinsicht ist die Verzinkung äußerst vorteilhaft, und die Preise sind von niedrig bis hoch gestaffelt, z. B. Verzinkung, Vernickelung, Epoxidharz usw.
15. Einseitiger Magnet
Daher ist es notwendig, eine Seite des Magneten mit einem Eisenblech zu umwickeln, damit der Magnetismus der vom Eisenblech umwickelten Seite abgeschirmt wird. Solche Magnete haben zwei Pole, in bestimmten Arbeitspositionen sind jedoch Magnete mit einseitigen Polen erforderlich. Sie werden zusammenfassend als einseitige Magnete oder einseitige Magnete bezeichnet. Es gibt keinen echten einseitigen Magneten.